“A harkályok anatómiai alkalmazkodásán és biofizikáján alapuló mindenféle biztonsági és technológiai fejlesztések történtek a sporteszközök terén, feltételezve, hogy a harkályok nem kapnak agykárosodást a csipkedéstől. A furcsa az, hogy még soha senki nem vizsgálta meg a harkályok agyát, hogy lássa, van-e sérülés” – mondja Peter Cummings, a Bostoni Egyetem Orvosi Karának munkatársa, az új tanulmány egyik szerzője.
A kérdés megválaszolásához a kutatók a Field Museum és a Harvard Természettudományi Múzeum gyűjteményeiből származó madáragyakat használtak, és megvizsgálták őket egy bizonyos fehérje, a tau felhalmozódása szempontjából.
“Az agy alapvető sejtjei a neuronok, amelyek a sejttestek, és az axonok, amelyek olyanok, mint a telefonvonalak, amelyek a neuronok között kommunikálnak. A tau fehérje körbetekeri a telefonvonalakat – védelmet és stabilitást ad nekik, miközben lehetővé teszi, hogy rugalmasak maradjanak” – magyarázza George Farah vezető szerző, aki a Boston University School of Medicine végzős hallgatójaként dolgozott a tanulmányon.
Mérsékelten a tau fehérje hasznos lehet az agysejtek stabilizálásában, de a túl sok tau felhalmozódás megzavarhatja az egyik neuronról a másikra történő kommunikációt. “Amikor az agy károsodik, a tau összegyűlik és megzavarja az idegműködést – a kognitív, érzelmi és motoros funkciók veszélybe kerülhetnek” – mondja Cummings.
Mivel a túlzott tau az agykárosodás jele lehet az embereknél, Farah és csapata úgy döntött, hogy megvizsgálják a harkályok agyát tau felhalmozódás szempontjából. A Field Museum és a Harvard kölcsönadta a kutatóknak az alkoholba pácolt madármintákat — a kísérleti adatokhoz özvegyi harkályokat, kontrollként pedig a fejsérülésre nem hajlamos vörös szárnyú feketerigókat. A kutatók ezután eltávolították a madarak agyát – “maguk az agyak jól megőrződtek, olyan textúrájuk volt, mint a gyurmának” – mondja Farah -, és hihetetlenül vékony szeleteket vettek belőlük, kevesebb mint egy papírlap vastagságának ötödét. Az agyszövet szeleteit ezután ezüstionokkal festették meg, hogy kiemeljék a jelen lévő tau fehérjéket.
Az ítélet: a harkályok agyában sokkal több tau fehérje halmozódott fel, mint a feketerigókéban. Míg azonban a túlzott tau felhalmozódás az embereknél az agykárosodás jele lehet, a kutatók megjegyzik, hogy a harkályoknál ez nem biztos, hogy így van. “Nem mondhatjuk, hogy ezek a harkályok biztosan agykárosodást szenvedtek, de a harkályok agyában extra tau van jelen, ami korábbi kutatások szerint agykárosodásra utal” – mondja Farah.
“A legkorábbi harkályok 25 millió évre nyúlnak vissza – ezek a madarak már régóta léteznek” – mondja Cummings. “Ha a csipkedés agysérülést okozna, miért látnánk még mindig ezt a viselkedést? Miért állna meg az evolúciós alkalmazkodás az agynál? Lehetséges, hogy a harkályoknál a tau egy védekező alkalmazkodás, és talán egyáltalán nem kóros.”
A harkályok tehát olyan jeleket mutatnak, amelyek az embereknél agykárosodásnak tűnnek, de lehet, hogy ez nem rossz dolog. Akárhogy is, a kutatók úgy vélik, hogy a tanulmány eredményei segíthetnek nekünk, embereknek. Például a harkályok agyáról szerzett tudás, amely segíthet abban, hogy a gyerekek számára biztonságosabbá tegyék a futballfelszereléseket – mondja Cummings. Másrészt megjegyzi: “Ha a tau felhalmozódása védő adaptáció, van-e valami, amit kiragadhatunk, hogy segítsünk az embereknek a neurodegeneratív betegségekben? Tágra nyílt az ajtó, hogy kiderítsük, mi történik, és hogyan alkalmazhatjuk ezt az emberekre.”
Farah megjegyzi, hogy a tanulmány nagyban támaszkodott a múzeumi gyűjteményekre, amelyekből a madarak agya származott. “A múzeumok kapuk a múltba és új innovációk forrásai” – mondja. “A múzeumok szerepe ebben a projektben óriási volt – egyetlen harkály segítségével nem tudtuk volna elvégezni a tanulmányunkat.”
Ben Marks, a Field Museum madárgyűjteményeinek vezetője így nyilatkozott a kutatók kéréséről, hogy használhassák a múzeum madáragyát: “A világ egyik legjobb madárgyűjteményével mindig igyekszünk megismertetni az emberekkel, hogy mink van, miért van, és mire lehet használni. Évente több mint száz kölcsönzési kérelmet kapunk – ez a mostani azért tűnt ki a sorból, mert újszerű megközelítés volt, amelynek valós alkalmazásai vannak. A tanulmányban használt példányok egy részét az 1960-as években gyűjtötték. Munkatársaink több mint 50 évig gondozták őket, amíg nem kérték őket ehhez a tanulmányhoz, és olyan módon használták fel őket, amit az eredeti gyűjtő el sem tudott képzelni.”